Навигационные системы на автотранспорте

Навигационные системы предназначены для определения местонахождения подвижных объектов. Навигационные системы различаются на космические (глобальные) и наземные. Их классификация представлена на рис. 2.24.

Исторически первыми системами определения местонахождения подвижного объекта были системы радиопеленгации. Самый простейший способ определения пеленга — это механическое вращение направленной антенны и анализ уровня индуцируемого в ней напряжения при сопоставлении с ориентацией антенны в пространстве. В этом случае пеленг определяется из зависимости уровня принятого сигнала как функции от угла поворота антенны. Несколько таких антенн (как минимум три, исходя из представлений геометрии) могут определить местонахождение подвижного объекта в пространстве (на местности), если он излучает какойлибо радиосигнал. Системы радиопеленгации таким образом позволяют третьей стороне получить данные о местоположении подвижного объекта на ограниченной территории и используются для решения специальных задач в военной области, на морском транспорте, авиации и т. п. Остальные системы позволяют получить данные о местонахождении как самому подвижному объекту, так и третьей стороне.

Рис. 2.24. Классификация систем пространственной идентификации.

подвижных объектов В качестве навигационных систем на транспорте в подавляющем случае используются системы GPS (Global Positioning System — глобальные системы позиционирования), которые позволяют определять географические координаты и высоту расположения подвижного объекта с высокой точностью (от 5 до 100 м). Система GPS основана на обработке сигналов спутниковой системы глобального позиционирования Navstar. Система Navstar состоит из 24 спутников и принадлежит Министерству обороны США, которое предоставляет их для гражданских пользователей безвозмездно. С каждого спутника непрерывно передаются радиосигналы: специальным образом закодированные метки времени, позволяющие синхронизировать часы в приемниках GPS, установленных на подвижных объектах, и с очень высокой точностью вычислять время прохождения сигнала от спутника до приемника. Применяемые для кодирования псевдослучайные последовательности дают возможность передавать эту информацию без значительных затрат мощности и принимать ее с помощью антенн очень малого размера. В свою очередь, каждый спутник получает информацию о своих координатах от сети наземных станций слежения. Для определения своего местоположения оборудование GPS, установленное на ПС, должно «увидеть» не менее четырех спутников. Хотя положение точки в двумерной плоскости однозначно определяется из трех точек, четвертый спутник необходим для коррекции времени в приемниках GPS, в которых, в отличие от спутников, имеющих высокоточные атомные часы, используются менее точные кварцевые. Большее количество спутников необходимо для определения координат в трехмерном пространстве (с учетом высоты местности) и для повышения точности измерений, так как сигнал от спутника может быть искажен отражением от высоких зданий, природных преград и т. д. Развертывание системы (строительство наземных станций и вывод на орбиту спутников) продолжалось с 1974 по 1993 г. С 1983 г. началось использование системы в гражданских целях, причем вводилась специальная коррекция сигнала для снижения точности позиционирования. С 2000 г. это ограничение точности было снято.

Система, аналогичная GPS, имеется и в РФ. Она называется ГЛОНАСС^[1], и хотя ее развертывание проходило с 1982 по 1995 г., необходимого количества спутников на орбиту выведено не было, и по экономическим причинам в 2001 г. ее функционирование было приостановлено. С 2010 г. началось восстановление системы, и в настоящее время она полноценно функционирует, но пока менее распространена, чем GPS. Используемые частоты и кодировка сигнала в обеих системах принципиально совместимы, поэтому ряд фирм выпускает приемники, способные работать одновременно со спутниками как GPS, так и ГЛОНАСС. Это существенно повышает точность и надежность измерений из-за увеличения гарантированного количества спутников, используемых для навигации.

В скором времени к двум упомянутым системам должна добавиться третья. Европейская система навигации Galileo^[2] будет совместима с GPS, но использоваться в гражданских целях. Развертывание системы началось в 2005 г., и его планируется завершить в 2016 г. В состав системы будет входить несколько служб с различной функциональностью и точностью позиционирования:

• • открытая общая служба — обеспечение бесплатной навигации с точностью, сопоставимой с существующими системами без гарантии 100% покрытия территории, особенно в городах;
• • служба повышенной надежности — предназначена для использования в авиации и на водном транспорте и обеспечивает гарантированный сигнал и систему предупреждения в случае снижения точности позиционирования;
• • коммерческая служба — платный сервис с повышенной точностью определения местоположения в пределах 4 м в горизонтальной плоскости и 8 м в вертикальной;
• • правительственная служба — особо надежный и высокоточный сервис (теоретическая точность позиционирования до 10 см) с использованием кодированного сигнала и со строго контролируемым кругом абонентов; сигнал будет защищен от попыток его имитировать и предназначен прежде всего для использования спецслужбами (полицией, береговой охраной и т. д.), военными и антикризисными штабами в случае чрезвычайных ситуаций;
• • поисково-спасательная служба — обеспечение приема сигналов бедствия и определение места бедствия с возможностью получения ответа от спасательного центра.

С 27 декабря 2012 г. в коммерческую эксплуатацию запущена региональная система позиционирования BeiDou («Созвездие „Большая Медведица“»)^[3], которая охватывает территорию Китая и сопредельных государств. Китай планирует с увеличением количества спутников довести ее уровень до глобального к 2020 г. под названием Compass. Утверждается, что в настоящее время точность позиционирования в этой системе достигает 10 м. Навигатор в китайской системе является не только приемником, но и передатчиком сигнала. Станция мониторинга через два спутника посылает сигнал пользователю. Устройство пользователя после получения сигнала посылает ответный сигнал через оба спутника. Наземная станция по задержке сигнала рассчитывает географические координаты пользователя, определяет высоту по имеющейся базе данных и передает сигналы на устройство пользовательского сегмента.

Помимо задач управления транспортным процессом использование навигационных систем с точки зрения общегосударственных интересов преследует следующие основные цели.

• 1. Информационное обеспечение безопасности перевозок (в первую очередь опасных грузов) с автоматизированным обнаружением мест ДТП и чрезвычайных ситуаций и оперативным взаимодействием с органами МВД, скорой медицинской помощи и МЧС.
• 2. Создание систем с автоматическим определением местонахождения АТС, способных в режиме реального времени решать задачи управления транспортными потоками, автоматически принимать сигналы бедствия «SOS» от водителя транспортного средства с информационным взаимодействием с оперативными службами МВД и МЧС.
• 3. Обеспечение управления и передислокации ПС на линии при выполнении мероприятий по ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Использование навигационных систем на автотранспорте руководствуется постановлением Правительства Российской Федерации от 25.08.2008 № 641 «Об оснащении транспортных, технических средств и систем аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS» и развивающем это постановление приказом Минтранса РФ от 09.03.2010 № 55 «Об утверждении Перечня видов автомобильных транспортных средств, используемых для перевозки пассажиров и опасных грузов, подлежащих оснащению аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС ши ГЛОНАСС/ GPS».

К сведению Аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS подлежат оснащению транспортные средства следующих категорий, используемые для перевозок:

• • пассажиров категорий М2 и М3;
• • опасных грузов категорий ЕХ/Н или ЕХ/Ш, FL, OX, AT, MEMU в соответствии с Европейским соглашением о международной дорожной перевозке опасных грузов (ДОПОГ).

Несмотря на глобальный характер навигации с использованием технологии GPS, она имеет ряд недостатков, которые существенно влияют на точность получаемых данных. Основные из них:

• • помехи в канале передачи данных между спутниками и приемником GPS;
• • скачкообразные изменения совокупности спутников, на основе которых производятся измерения;
• • потеря видимости спутников в условиях плотной застройки, горных условиях и в зонах полюсов земного шара;
• • дискретность работы приемника GPS (например, при скорости ПС 100 км/ч обычный приемник GPS будет проводить измерения только через 30 м пути).

Навигационные системы делятся на две группы: навигационные системы водителя и диспетчерские навигационные системы.

Навигационные системы водителя (НСВ) предназначены для указания с помощью дисплея на приборной панели текущего местонахождения ПС водителю, проложения кратчайшей трассы маршрута, контроля установленного графика движения. Практически все современные НСВ используют для определения местонахождения ПС систему GPS или совместно сигнал GPS и ГЛОНАСС, что позволяет увеличить количество одновременно видимых спутников и, соответственно, повысить точность позиционирования. Наибольшая точность НСВ достигается при ее сочетании с трассировщиком. В этом случае неизбежные погрешности корректируются по условию минимума среднеквадратической ошибки. Такие системы получили название интегрированных систем GPS — Dead Reckoning GPS (DRGPS). Схема такой системы приведена на рис. 2.25.

Рис. 2.25. Схема работы интегрированной системы GPS

Повысить точность получения навигационных данных также позволяет использование дифференциальной GPS — Differential GPS (DGPS).

Ее принцип основан на использовании двух приемников. Один — ведущий, располагается на опорной станции, координаты которой определены с высокой точностью. Второй приемник располагается на ПС. Так как координаты первого приемника известны, сигналы со спутников могут быть скорректированы для получения правильного значения. Сигнал коррекции передается на приемник ПС. Эффективность коррекции будет зависеть от расстояния между ПС и опорной станцией, а также от качества используемого оборудования.

По тину исполнения НСВ могут быть:

• • картографические — показывают местоположение и трассу маршрута на карте, отображаемой на относительно большом графическом дисплее;
• • маршрутные — указывают водителю направление движения в соответствии с местонахождением ТС и изготавливаются в виде стандартной магнитолы с небольшим экраном.

По типу действия НСВ могут быть:

• • пассивные — планируют и отслеживают маршрут движения на основании записанной в память или на лазерный диск цифровой карты;
• • управляемые — могут вносить изменения в маршрут на основании информации, получаемой от систем управления дорожным движением.

Последний тип НСВ является наиболее перспективным, так как позволяет избежать попадания автомобилей в зоны заторов, но требует развитой инфраструктуры управления движением с современными средствами телематики.

Диспетчерские навигационные системы (ДНС) предназначены для передачи данных о местонахождении ПС на диспетчерский пункт (в частном случае АТО). В зарубежной литературе подобные системы называются Automatic Vehicle Location Systems (AVLS, или AVL).

Использование системы диспетчерского управления способствует повышению эффективности работы транспорта АТО в результате того, что уменьшается холостой пробег автомобилей, так как местонахождение транспортного средства известно и с водителем может быть установлен контакт в любое время, возрастает эффективность загрузки и время доставки грузов заказчику, так как диспетчер может оперативно реагировать на информацию о наличии груза и свободного места в транспортном средстве, возрастает эффективность работы водителя, так как он не должен терять время на вынужденное ожидание заданий на перевозку, отклоняться от маршрута и искать телефон для связи (водитель может стоять в очереди на таможенном пункте и одновременно держать связь со своим офисом вместо того, чтобы терять время на вынужденную парковку и поиск телефона для связи с диспетчером), уменьшаются затраты на телефонную связь в результате более эффективного вида связи — передачи данных и экономии времени при занятости телефонных линий связи или отсутствии абонента на рабочем месте.

Подтверждение о доставке груза получателю дается немедленно, что позволяет без промедления выставить счет заказчику, а не ждать, когда транспортное средство вернется на базу. Кроме того, заказчику может быть представлено доказательство того, что груз перевозился в соответствии с требованиями заказчика.

Диспетчер может осуществлять непосредственный контроль состояния груза и оперативно передавать эту информацию заказчику.

Улучшается планирование ремонта и техобслуживания, так как управляющий транспортными средствами имеет больше информации о состоянии транспортных средств и расписании их движения в то время, когда машины находятся еще далеко от базы.

Повышается уровень обслуживания клиентов путем их информирования о процессе транспортировки и качественном состоянии груза во время его перевозки или прибытии автобусов на остановочный пункт. Это особенно важно при транспортировке ценных, скоропортящихся, опасных грузов, для рефрижераторного парка и при доставке грузов в точно установленные сроки, при работе автобусов в условиях плотного движения, на загородных трассах и т. п.

Все эти факторы позволяют достичь главной цели любой коммерчески управляемой деятельности — сократить эксплуатационные расходы и повысить доход за счет оптимизации работы транспорта и персонала компании.

В ДНС, как это показано на рис. 2.26, дополнительно появляются блоки передачи координат ПС в АТО и соответствующее программное обеспечение диспетчерского пункта. Передача координат может осуществляться с помощью космической, модемной, транкинговой или сотовой связи.

Рис. 2.26. Схема работы ДНС с вариантами передачи данных о местонахождении транспортного средства.

При использовании космической связи выбор может быть сделан между двумя принципиально различными системами — на базе геостационарных спутников Inmarsat и Eutelsat и низкоорбитальных спутников Iridium, Orbocomm (спутниковые терминалы Magellan).

Системы на базе геостационарных спутников. Основная группа систем контроля дальних перевозок основана на данном типе спутников: система Inmarsat, системы OmniTRACS и EutelTRACS.

Система Inmarsat создана в 1979 г. первоначально как межгосударственная организация для поддержки служб спасения, но впоследствии была преобразована в публичную компанию. Состоит из сети наземных станций и 11 спутников. В настоящее время для клиентов доступна Inmarsat BGAN — современная широкополосная спутниковая сеть связи (Broadband Global Area Network) с глобальным покрытием, обеспечивающая высокоскоростную передачу данных в IP-сетях. Система Inmarsat обеспечивает передачу информации между подвижными объектами и диспетчерскими пунктами на всей территории земного шара, за исключением приполярных областей. Время доставки информации в системе — от 5 до 15 мин в зависимосги от системы поддержки диспетчерского пункта. Для контроля над дальними перевозками такое время доставки информации вполне приемлемо, и период обновления информации о состоянии объекта обычно составляет 1 ч. Для автомобильного транспорта Inmarsat предлагает специализированный сервис IsatData Pro с функциями навигации и передачи коротких сообщений^[4]. В РФ национальным оператором сети Inmarsat и ее акционером является Федеральное государственное унитарное предприятие «Морсвязьспутн и к»^[5].

Система EutelTRACS компании Qualcomm была реализована в 1992 г. как европейская версия системы OmniTRACS, которая широко распространена в Америке. Именно транспортные компании стали ее основными потребителями. Система EutelTRACS обеспечивает двустороннюю передачу буквенно-цифровых сообщений. Вся входящая и исходящая информация документируется. При этом фиксируются позывной передатчика, время выхода на связь, текст сообщения и координаты места, откуда оно было отправлено. Изменение координат объекта автоматически уточняется через каждый час с точностью до 100 м. Диспетчер может наблюдать за маршрутом движения по электронной карте. В связи с тем что система не работает в режиме реального времени, она мало пригодна для контроля работы городских автобусов. С точки зрения потребителя имеет схожие характеристики с компонентами системы Inmarsat. Системы используют различные частотные диапазоны, но состав мобильных терминалов и функциональные возможности систем практически одинаковы. Мобильный терминал в системе EutelTRACS имеет размеры, в 2—3 раза превышающие размеры терминала Inmarsat, но для установки на грузовые машины это не является недостатком. На сегодняшний день система покрывает почти всю территорию РФ за исключением Дальнего Востока. Есть различия в системе оплаты трафика в Inmarsat и EutelTRACS: в Inmarsat оплачивается только фактически переданная информация, а в EutelTRACS присутствует обязательная абонентская плата за фиксированный объем информации. При редком обмене информацией в системе выгоднее оплата трафика в Inmarsat, при насыщенном — в EutelTRACS.

Системы на базе низкоорбитальных спутников. Низкоорбитальные системы наиболее привлекательны из-за более низкой стоимости оборудования, но появились на рынке навигационных систем сравнительно недавно.

Система Iridium^[6] имеет глобальную зону покрытия за счет большого количества космических аппаратов — 66. Система предполагает большой перечень услуг: телефонную связь, передачу алфавитно-цифровых сообщений на пейджер Iridium, переадресацию вызова, конференц-связь, передачу факсимильных сообщений, голосовую почту, передач}' данных и др. Национальным оператором системы является Федеральное государственное унитарное предприятие «Морсвязьспутник».

Система ORBCOMM^[7] предназначается для автоматизированного сбора информации о состоянии объектов, предоставления услуг электронной почты, решения навигационных задач на транспорте. Система имеет интерфейс Reefer Monitoring ROI, который совместим с системами мониторинга температурного режима в большинстве типов рефрижераторных контейнеров и может следить за соблюдением заданных температурных параметров, фиксировать вскрытие контейнера и передавать эти данные в диспетчерский центр.

Транкинговые системы связи могут покрывать значительные площади. За счет связи отдельных ретрансляторов в единую логическую структуру потребитель избавляется от необходимости заботиться о переключении радиочастотных каналов при перемещении в рамках системы. В мире, в том числе в России, развернуты и эксплуатируются транкинговые системы различных стандартов: SmarTrunk, MPT 1327, LTR, SmartZone, EDACS и т. п. В нашей стране наиболее перспективны как база для построения систем контроля ПС системы стандартов МРТ 1327 и LTR. На сегодняшний день многие фирмы предлагают в рамках стандарта МРТ 1327 использование SDM (Short Data Message — служба коротких цифровых посылок). При этом нет явного конфликта между передачей навигационной информации и голосовых сообщений, уменьшается время передачи единичной посылки цифровой информации до долей секунды (если передавать по голосовому каналу, то это время может быть 2—4 с). Стандарт LTR имеет только голосовой канал, но более высокие показатели скорости передачи данных.

При выборе для передачи координат ПС сотовой связи необходимо учитывать зону покрытия и загруженность сетей оператора в данном регионе. Использование сотовой связи, несомненно, является наиболее привлекательным для перевозчика с точки зрения доступности и стоимости как оборудования, так и эксплуатации. В то же время сотовая сеть не обеспечивает в РФ 100% покрытия даже федеральных автомобильных дорог, и если необходимо обеспечить повышенную безопасность или перевозки выполняются в малонаселенной местности, передача координат может быть обеспечена только с помощью космических систем связи. Необходимо также учитывать, что сотовые операторы не гарантируют время доставки коротких сообщений, поэтому данные с координатами ПС могут приходить в АТО с существенными задержками.

В целях минимизации затрат наиболее удобен вариант, когда данные о местонахождении ПС на диспетчерский пункт можно получить через Internet. В этом случае не требуется оснащения диспетчерского пункта дорогостоящим картографическим программным обеспечением. Достаточно доступа в Internet с помощью стандартной программы просмотра.

Современная концепция построения диспетчерских навигационных систем предполагает их телекоммуникационное обеспечение с помощью внешних аппаратно-программных средств (каналов связи), арендуемых у предприятий-операторов. Передача данных по стандартным телефонным каналам связи в настоящее время технически и экономически малоэффективна, что заставляет разработчиков информационных систем применять средства связи, использующие современные технологии передачи данных. Операторы связи, со своей стороны, предлагают услуги по передаче данных, позволяющие эффективно работать современным навигационным системам.

В табл. 2.7 представлены требования к значениям точности определения местоположения наземного автотранспорта в Европе.

Таблица 2.7

Требования к точности определения местоположения потребителей в Европе.

В соответствии с ГОСТ Р 54 625—2011. Глобальная навигационная спутниковая система. Автоматизированные навигационные системы для автомобильного и городского электрического транспорта. Классификация автоматизированные системы диспетчерского управления автомобильным и городским электрическим транспортом, создаваемые на основе применения глобальной навигационной спутниковой системы Российской Федерации (ГЛОНАСС), классифицируются по указанным ниже признакам.

По области применения:

• • перевозки пассажиров и багажа в городском, пригородном, междугороднем или международном сообщении;
• • работа транспорта муниципальных служб и экстренных оперативных служб;
• • грузовые автомобильные перевозки;
• • перевозки автомобильным транспортом опасных и специальных грузов, ценных грузов, крупногабаритных и тяжеловесных грузов;
• • работа транспортных и других самоходных средств дорожного хозяйства для содержания, строительства, ремонта и реконструкции автомобильных дорог.

По мобильности:

• • стационарные;
• • мобильные (размещенные на специальных автомобилях).

По специализации:

• • общего назначения (общедоступные всем потребителям);
• • специальные, применяемые Минобороны РФ, Министерством внутренних дел РФ, Федеральной службой безопасности РФ, Министерством по чрезвычайным ситуациям РФ и специальными службами;
• • сервисные навигационные системы, предназначенные для информирования участников движения, пассажиров городского транспорта и т. п.

По количеству используемых глобальных навигационных систем:

• • односистемные, работающие по сигналам одной навигационной спутниковой системы;
• • мультисистемные, работающие по сигналам нескольких навигационных спутниковых систем (например, ГЛОНАСС/GPS).

По территории охвата:

• • локальные системы, обеспечивающие управление транспортом в городе (районе города);
• • региональные системы, обеспечивающие управление транспортом в субъекте Российской Федерации;
• • национальные, обеспечивающие управление транспортом в пределах государства;
• • континентальные (наднациональные), обеспечивающие управление транспортом в пределах нескольких государств (континента).

По масштабу (количеству обслуживаемых единиц ПС):

• • крупномасштабные системы, управляющие парком автомобильного и городского электрического транспорта без ограничения его численности;
• • среднемасштабные системы, управляющие парком до 1000 единиц транспортных средств;
• • малые системы, управляющие парком до 100 единиц транспорта.

По типу решаемых задач (предоставляемых сервисов):

• • специализированные системы, предназначенные для управления парком отдельных организаций, которые могут автоматизировать только отдельные функции управления перевозочным процессом, решая при этом специфические задачи для контролируемого вида перевозок;
• • полнофункциональные системы, применяемые для решения задач мониторинга, управления и планирования, в которых автоматизируется весь цикл оперативного управления в городе, регионе, магистрали, транспортном коридоре или в рамках национальной единой диспетчерской системы.

По степени открытости:

• • автономные (закрытые) системы, которые обслуживают только ее владельца (арендатора);
• • открытые корпоративные системы коллективного пользования комплексно автоматизируют функции диспетчерских систем в рамках иерархической системы управления (органы власти — экстренные службы — АТО — водители — потребители транспортных услуг).

По глубине интеграции с другими системами управления:

• • предназначенные только для решения задач диспетчерского управления;
• • функционально интегрированные с другими системами управления;
• • конструктивно интегрированные с другими системами управления.

По используемым стандартам и технологиям связи:

• • использующие стандарты сотовой связи;
• • использующие стандарты транкинговой радиосвязи;
• • использующие системы спутниковой радиосвязи;
• • использующие телекоммуникационные сетевые технологии типа Wi-Fi;
• • использующие коротковолновые системы радиосвязи.

По конфигурации радиосети:

• • однозоновые с одной базовой станцией;
• • многозоновые с несколькими базовыми станциями, соединенными по выделенным линиям связи с межзональным коммутатором.

По степени унификации:

• • блочно-модульные (унифицированные);
• • уникальные (диверсифицированные).

По точности навигационных измерений параметров движения ПС (координат, скорости и ускорения):

• • низкой точности (погрешность определения координат более 10 м);
• • средней точности (погрешность определения координат от 2 до 10 м);
• • высокой точности (погрешность определения координат не более 2 м, что позволяет диспетчеру определять координаты ПС с точностью до полосы движения).

По степени оперативности (темпу обновления координатной информации о ПС в центрах диспетчерского управления):

• • высокой оперативности, с темпом обновления координатной информации нс более 1 с (системы управления ПС при решении специальных задач, в том числе при перевозках опасных и ценных грузов);
• • средней оперативности, с темпом обновления координатной информации 1—30 с;
• • низкой оперативности, с темпом обновления координатной информации более 30 с.

По степени защищенности от угроз информационной безопасности:

• • защищенные от угроз, связанных с несанкционированным доступом к информации в автоматизированных подсистемах, каналах передачи данных и сетях связи;
• • защищенные от угроз утечки информации по техническим каналам;
• • защищенные от угроз специальных воздействий на защищаемую информацию (носители информации, а также средства ее обработки и передачи) в целях ее уничтожения, искажения, блокирования.

По виду траекторий движения ПС:

• • управление маршрутизированными ПС (движущимися по заданным маршрутам);
• • управление^{маршрутизированными} ПС (движущимися по заранее неизвестным траекториям).

Требования к бортовому оборудованию грузового автомобильного транспорта определены в ГОСТ Р 54 724—2011. Глобальная навигационная спутниковая система. Системы диспетчерского управления грузовым автомобильным транспортом. Назначение, состав и характеристики бортового навигационно-связного оборудования.

Бортовое навигационно-связное оборудование (БНСО) состоит из абонентского телематического терминала и, при необходимости, бортового оборудования, которое включает в себя специализированные датчики и устройства контроля состояния узлов и агрегатов, устанавливаемых на контролируемом ПС и на элементах перевозимого груза в зависимости от их конструкции, характера и специфики выполняемых перевозок, а также задач, реализуемых системой диспетчерского управления грузовыми перевозками. Основными задачами БНСО являются:

• • контроль местоположения ПС;
• • вывод на дисплей отображаемой БНСО информации в текстовом (как минимум четыре строки по 20 символов) или графическом виде;
• • управление с помощью не более шести функциональных кнопок;
• • обеспечение голосовой связи между водителем и диспетчером;
• • контроль технического состояния ПС путем сбора телеметрической информации с датчиков;
• • оперативная передача автоматически или водителем сигнала в диспетчерский пункт о возникновении чрезвычайной ситуации;
• • автоматическая передача мониторинговой информации в диспетчерский пункт с заданной периодичностью;
• • запись мониторинговой информации в энергонезависимую намять БНСО («черный ящик»);
• • определение пройденного расстояния;
• • другие задачи в зависимости от потребностей владельца ПС, например контроль расхода топлива и т. п.

Минимальный состав БНСО может включать в себя только абонентский телематический терминал.

Абонентский телематический терминал (ATT) — это аппаратно-программное устройство, устанавливаемое на контролируемый ПС для определения его текущего местоположения и параметров движения, обмена данными с дополнительным бортовым оборудованием, взаимодействия с телематическим сервером в части передачи мониторинговой и обмена технологической информацией. В ATT предусматривается наличие следующих модулей:

• • навигационный модуль должен обеспечивать определение местоположения с точностью до 10 м с вероятностью 0,95, направления и скорости ПС по сигналам ГЛОНАСС и (или) GPS;
• • модуль связи должен обеспечивать передачу и прием мониторинговой и технологической информации по каналам передачи данных GSM/ GPRS и дополнительно по радиоканалам или каналам спутниковой связи;
• • модуль обработки информации должен обеспечивать сбор и обработку мониторинговой (совокупность навигационной и телеметрической информации, привязанной к шкале времени, передаваемой от БНСО в диспетчерские пункты и центры) и технологической (совокупность данных и управляющих команд, циркулирующая между БНСО и диспетчерскими пунктами) информации;
• • модуль электропитания должен обеспечивать питание устройств ATT от бортовой сети или автономно, но если БНСО имеет модуль «ЭРАГЛ011АСС» формирования сигнала экстренного реагирования при аварии, автономное питание должно устанавливаться обязательно.

Требования к бортовому оборудованию городского наземного пассажирского транспорта определены в ГОСТ Р 54 024 —2010. Глобальная навигационная спутниковая система. Системы диспетчерского управления городским наземным пассажирским транспортом. Назначение, состав и характеристики бортового навигационно-связного оборудования и в основном идентичны ГОСТ Р 54 724—2011. Дополнительно БНСО городского пассажирского транспорта должно обеспечивать:

• • контроль за соблюдением маршрута движения;
• • обмен данными и текстовыми сообщениями между водителем и диспетчером системы диспетчерского управления городским пассажирским транспортом с отображением на дисплее водителя;
• • автоматический вывод принятых текстовых сообщений на дисплей водителя;
• • информирование пассажиров о текущем местоположении транспортного средства;
• • информирование пассажиров о стоимости проезда, правилах проезда и провоза багажа;
• • в качестве дополнительного функционала управление приемом, накоплением и передачей видеоизображений с внутрисалонных видеокамер (в режиме фотографий и (или) в реальном времени), управление приемом, накоплением и передачей звука с внутрисалонных микрофонов, возможность подключения подсистемы контроля пассажиропотока (сбор, накопление и передача данных от бортового комплекса аппаратуры подсчета входящих/выходящих пассажиров, прием технологической информации), возможность подключения подсистемы контроля оплаты проезда (обмен навигационной информацией и данными об оплате с аппаратнопрограммными средствами подсистемы контроля оплаты проезда).

Бортовое навигационно-связное оборудование может дополнительно обеспечивать решение следующих информационных задач на борту контролируемого транспортного средства:

• • автоматическое объявление остановок в салоне транспортного средства, по данным спутниковой навигации, без участия водителя и автоматическое управление отображением информации на указателях маршрута следования (переднем, боковом, заднем) транспортного средства;
• • автоматическое управление отображением информации на бортовом внутрисалонном электронном табло («бегущая строка»);
• • доведение до сведения пассажиров всех изменений, касающихся маршрутов движения и связанных с прекращением движения или изменением схемы движение городского пассажирского транспорта;
• • показ релевантной рекламы с использованием данных спутниковой навигации;
• • автоматизированное проведение аудиои видеоэкскурсии с использованием данных спутниковой навигации.

Минимальный состав БНСО может включать ATT, микрофон для обеспечения голосовой связи «диспетчер — водитель», громкоговоритель для обеспечения голосовой связи «диспетчер — водитель», дисплей водителя, антенну ГЛОНАСС/GPS, антенну GSM/GPRS, тревожную кнопку для передачи «Сигнала бедствия».

Отечественные компании предлагают достаточно широкий выбор ДНС для оснащения парка транспортных средств.

С 2002 г. компания Omnicomm предлагает для автотранспортных компаний систему Omnicomm (первоначальное название «Диспетчер»)^[8]. Мобильное оборудование, устанавливаемое на автомобили, состоит из терминала, включающего приемник ГЛОНАСС/GPS, сотовый телефон и блок управления. Бортовой терминал имеет три модификации.

Omnicomm Light рекомендуется для установки на легковые автомобили и небольшие фургоны и включает в себя 32-канальный приемник ГЛОНАСС/GPS, встроенные антенны навигационного приемника и сотового телефона, встроенный резервный аккумулятор, интерфейс для подключения различных датчиков (расходомер топлива, тревожная кнопка и т. п.). Имеет возможность записи 150 тыс. событий.

Omnicomm Optim дополнительно имеет возможность подключения двух SIM-карт и флэш-памяти на карте MicroSD, интерфейс для подключения системы идентификации водителя и оборудования голосовой связи. Терминал соответствует требованиям приказа Минтранса России от 31.07.2012 № 285 «Об утверждении требований к средствам навигации, функционирующим с использованием навигационных сигналов системы ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS и предназначенным для обязательного оснащения транспортных средств категории М, используемых для перевозки пассажиров, и категории N, используемых для перевозки опасных грузов» к бортовому оборудованию для мониторинга работы ПС категории М, используемых для коммерческих перевозок пассажиров.

Omnicomm Profi 2.0 Wi-Fi предоставляет максимальную функциональность бортового оборудования. Повышенная степень защиты корпуса, расширенное количество интерфейсов связи и универсальных интерфейсов в сочетании с возможностью передачи данных по каналу связи Wi-Fi обеспечивают возможность применения терминала в местах, недоступных для сотовой связи.

Программное обеспечение системы Omnicomm обрабатывает информацию, поступающую от установленных на транспортные средства терминалов: рассчитываются маршруты движения, показатели работы и расхода топлива, места и параметры событий. Диспетчер, работающий с программным обеспечением, через веб-интерфейс получает интересующие его данные в виде табличных и графических отчетов и сообщений системы.

В зависимости от задач и возможностей конкретного предприятия возможно использование одного из двух программных решений Omnicomm — использование облачного сервиса Omnicomm Online или установка локальной версии программного обеспечения Omnicomm Autocheck. Обе версии предлагают одинаковую функциональность, однако Omnicomm Online обладает несколькими существенными преимуществами, так как не требует приобретения специальных программ — для работы диспетчера достаточно обычного веб-браузера, при этом в АТО может быть организовано несколько рабочих мест, независимо от количества лицензий в случае использования Omnicomm Autocheck.

На рис. 2.27 и 2.28 представлены схемы получения данных о местоположении ПС при использовании облачных сервисов и специального программного обеспечения диспетчерского пункта.

Рис. 2.27. Схема доставки данных о местоположении автомобиля с помощью сотовой связи и диспетчерского пункта со специальным программным обеспечением.

Компания «М2М Телематика»^[9] предлагает различные решения в зависимости от специфики деятельности транспортной компании.

Для сегмента международных перевозок предлагается внедрение системы GPS слежения и мониторинга транспорта BN-Global. Система BN-Global — аппаратно-программный комплекс, состоящий из абонентских терминалов, оборудования и программного обеспечения рабочего места диспетчера, каналов передачи данных. На ПС устанавливается абонентский навигационносвязной терминал, автоматически определяющий местоположение автотранспорта, скорость, направление движения и состояние подключенных датчиков. Абонентский терминал в автоматическом режиме или по запросу пользователя передает собранную им информацию, но беспроводным каналам спутниковой связи Inmarsat стандарта D+ на рабочее место диспетчера. Использование спутниковой связи для передачи координат ПС позволяет получать данные на любой территории независимо от наличия инфраструктуры наземной связи. Система реализована в двух вариантах.

Рис. 2.28. Схема доставки данных о местоположении автомобиля с помощью сотовой связи через облачный сервис провайдера в Internet

Вариант 1. Реализация системы на базе CyberWeb — услуги веб-доступа, позволяющей осуществлять мониторинг автотранспорта и подвижных объектов, оснащенных абонентскими телематическими терминалами компании «М2М Телематика». При таком варианте подключения основными возможностями системы являются:

• • мониторинг местоположения транспортного средства в режиме реального времени;
• • возможность заведения в список наблюдения до 70 единиц ПС;
• • ежеминутное обновление информации о местоположении;
• • обновление местоположения по запросу;
• • возможность автоматического слежения за выбранным ПС;
• • построение траектории движения ПС;
• • отображение карты местности в нескольких режимах: в виде растрового изображения, полученного со спутника, в виде векторных карт и в «гибридном» режиме;
• • возможность изменения масштаба от домов и улиц до карты земного шара.

Вариант 2. Реализация системы на базе CyberFleet. При таком варианте подключения на предприятии на рабочее место диспетчера устанавливается специализированное программное обеспечение CyberFleet. Основные возможности системы:

• • определение местоположения автотранспорта, но запросу или в автоматическом режиме через предустановленный интервал времени;
• • удаленная конфигурация интервала времени;
• • отображение местоположения и маршрутов на экране компьютера на электронной карте местности;
• • обмен сообщениями с мобильным телефоном водителя с сохранением всех сообщений в БД;
• • хранение всей информации о перемещении транспортного средства в БД;
• • формирование различных отчетов из БД.

Практическое применение

Транспортно-экспедиционная компания ОАО «Лорри»^[10] — крупнейший автоперевозчик Уральского региона, осуществляющий внутрироссийские и международные перевозки грузов. На долю компании приходится 60% международных перевозок по Свердловской области и 38% по Уральскому федеральному округу. Парк компании укомплектован самыми современными автопоездами на базе тягачей Volvo и полуприцепов «Schmitz Cargobull» и к концу 2013 г. достиг 1 тыс. единиц.

Для повышения эффективности работы компании и решения задачи управления автотранспортом в начале 2005 г. специалистами компании был изучен рынок систем мониторинга. В результате чего была выбрана спутниковая система мониторинга BNGlobal как максимально соответствующая потребностям предприятия. На сегодняшний день спутниковыми терминалами оборудован весь автопарк компании.

Система мониторинга показала свою работоспособность полностью в соответствии с заявленным функционалом, позволила оптимизировать работу диспетчерской и ремонтной служб. Она используется для определения местоположения и состояния транспорта в текущий момент и за прошедший период, для контроля действий водителей, обеспечения взаимосвязи водителя и диспетчера. В результате использования системы BN-Global в компании улучшилась дисциплина водительского состава, повысилась точность и оперативность планирования рейсов.

Диспетчерская автоматизированная система управления и мониторинга автомобилей-такси «М2М-ТАКСИ» предназначена для автоматизации работы диспетчеров/операторов службы такси с применением технологий определения местоположения автотранспорта по сигналам спутниковых навигационных систем GPS, передачи данных в сетях GSM/GPRS и специализированного диспетчерского программного обеспечения. Внедрение автоматизированной системы «М2М-ТАКСИ» на коммерческих таксомоторных предприятиях позволяет решать задачи:

• • автоматизации работы диспетчеров службы такси;
• • автоматизации управления автопарком такси;
• • мониторинга транспорта и контроля работы автопарка в режиме реального времени;
• • контроля работы водителей и диспетчеров;
• • контроля качества транспортного обслуживания клиентов;
• • обеспечения безопасности пассажиров и водителей.

Функциональные возможности системы:

• • мониторинг такси, его местоположения, скорости, направления движения и технического состояния транспортных средств в режиме реального времени;
• • спутниковый мониторинг транспорта и его контроль на линии с сохранением в БД необходимых параметров: эффективный (с заказом) и холостой (без заказа) пробег транспортного средства, техническое состояние автомобиля и др.;
• • автоматический поиск ближайших к адресу вызова транспортных средств и оптимальное распределение заказов по водителям с учетом статуса автомобиля;
• • двухсторонний обмен стандартными статусными сообщениями между водителем и диспетчером в целях контроля текущего состояния выполнения заказа («по адресу», «опаздываю», «поехали»);
• • частично/полностью автоматизированное назначение машины для выполнения заказа;
• • передача на машину, подтвердившую заказ, полного формуляра заказа;
• • управление статусами заказов и статусами водителей;
• • закрытие заказа в формате, обеспечивающем получение всей необходимой для базы данных информации;
• • контроль входа автотранспорта в зону заказа;
• • контроль всех стадий выполнения заказа с помощью обмена сообщениями между водителем и диспетчером;
• • тотальный контроль графика работы водителя;
• • сбор, анализ и хранение информации в базе данных системы;
• • ведение различных справочников (транспортных средств, персонала, автомобильных навигаторов и многое другое);
• • возможность разделять отчеты на произвольные периоды (смены, рабочие дни и т. д.).

«М2М-ТАКСИ» — аппаратно-программный комплекс, построенный на базе телематической платформы, технологической платформы диспетчерской службы такси и абонентского оборудования с использованием передовых информационно-телекоммуникационных технологий: сотовой связи GSM (GPRS/SMS), спутниковой навигации (GPS). В состав аппаратно-программного комплекса входят:

• • телематический сервер с установленным программным обеспечением BN-Complex;
• • аппаратно-программные средства сервера диспетчерской автоматизированной системы мониторинга и управления такси (серверное оборудование с установленным лицензионным программным обеспечением, программное обеспечение «ТАКСИ-918» диспетчерской службы такси на технологической платформе «1C: Бухгалтерия 7.7», программное обеспечение мониторинга и оперативного управления транспортом в режиме реального времени CyberFleet);
• • аппаратно-программные средства автоматизированных рабочих мест (АРМ) диспетчеров и операторов диспетчерской службы такси;
• • аппаратно-программные/ирограммные средства дополнительных опциональных модулей (компьютерно-телефонная интеграция, почтовый сервер, отправка SMS-сообщений, прием заказов через Internet, интеграция с картой, аудиозапись разговоров, автоматическая система приема заказов, автоматическая прокладка маршрута);
• • бортовое оборудование транспортных средств («SHTURMANN Link 300 Pro» — персональное навигационное устройство с функцией абонентского телематического терминала, таксометр).

В области мониторинга и управления городскими наземными пассажирскими перевозками в РФ одной из наиболее передовых систем является СКАТ — система комплексной автоматизации транспорта.

СКАТ представляет собой высокопроизводительный программный комплекс, выполненный на платформе Java ЕЕ. Особенностью решения компании «CSBI»^[11] является гибкое использование как специальных, так и OpenSource-компонент. Так, в качестве СУБД для хранения географических данных, полученных от бортового оборудования (ВО), установленного на подвижном составе, используется Oracle 11R2, в то же время для представления географических объектов используется платформа Mapserver и карта города от OpenStreetMap. Само приложение исполняется под управлением сервера JBOSS 6.

В качестве навигационно-коммуникационной базы СКАТ используются технологии ГЛОНАСС/GPS. При использовании СКАТ не требуется производить замену систем, стоящих у перевозчиков. Они могут использовать существующие системы для решения собственных задач, а тем временем СКАТ объединяет географические данные с ВО любых производителей. Оборудование, установленное на ПС, выходит в Internet посредством GPRS и удаленно подключается к серверу по известному заранее IP-адресу.

Система предназначена для координации и централизованного контроля пассажирских перевозок на уровне государственного заказчика в трехуровневой модели управления: государственный орган управления — организатор перевозок — перевозчики.

СКАТ централизованно решает задачи контроля и оперативного управления транспортными потоками, формирования маршрутной сети, расписаний движения и отчетности, расчета субсидий, диспетчерского регулирования, сбора и анализа диагностической информации о работоспособности ВО, установленного на транспортных средствах, предоставления населению актуальной информации о движении транспорта в виде ряда социальных сервисов (мобильного приложения, интерактивных информационных панелей остановочных павильонов, интернет-порталов общественного транспорта, SMS-информирования и т. п.), обеспечения безопасности на транспорте.

Одновременно под управлением СКАТ может находиться более 10 тыс. транспортных средств.

Ниже представлены основные функции СКАТ.

Регулирование рынка транспортных услуг. Большинству заказчиков на оперативном и стратегическом уровне важна возможность не только контроля и управления, но в том числе и регулирования транспортных услуг. За счет возможности ведения единой статистической базы, централизованного управления оборудованием и отслеживания реальной транспортной работы решения, реализованные на платформе СКАТ, позволяют осуществлять контроль всех перевозчиков мегаполиса и исполнения ими своих обязательств. Это дает возможность заказчику выполнять расчет реальной транспортной работы компаний-перевозчиков. Так, в г. СанктПетербурге 1,3 млрд руб. уже сэкономлено на субсидиях автобусному транспорту благодаря использованию СКАТ.

Оценка эффективности маршрутов движения. Единая база данных СКАТ позволяет накапливать и анализировать данные любой степени сложности, начиная от записи треков движения, скоростей транспортных средств и заканчивая данными от сопутствующего оборудования, например системы электронной оплаты проезда.

Обеспечение контроля и безопасности на пассажирском транспорте. Решение СКАТ интегрируется с городскими системами видеонаблюдения: дорожными камерами и камерами, установленными внутри транспортных средств. Бортовое оборудование обеспечивает двунаправленный канал связи «водитель — диспетчер» и оперативную передачу сигнала нажатой «красной кнопки». Также возможна установка иных датчиков — дыма, реагирования на взрывчатые вещества и т. п. Отдельно следует отметить такую функцию, как поиск свидетелей правонарушений и иных событий за счет возможности поиска всех ПС, подключенных к системе, которые были в заданном квадрате в заданный временной интервал.

Высокая социальная значимость. СКАТ предлагает ряд социальных сервисов, таких как портал для пассажиров с рядом важных функций и возможностями подписок; мобильные приложения; информационные табло на остановках, которые предназначены для оперативного информирования пассажиров общественного городского транспорта о расписании, маршрутах, перевозчиках, времени прибытия транспорта в режиме реального времени, а также различных городских новостях, услугах, событиях и полезных объектах.

Санкт-Петербург является вторым по численности населения городом России и одним из крупнейших в Европе. Он обладает разветвленной системой общественного транспорта, включающей автобусы, троллейбусы, трамваи, метрополитен, а также речные суда. В общей сложности все виды городского транспорта перевозят более 1 млрд пассажиров в год. Внедрение СКАТ было начато в г. Санкт-Петербурге в 2008 г. и стало крупнейшим в России проектом по автоматизации общественного транспорта. АСУ ГПТ под управлением СКАТ в г. Санкт-Петербурге охватывает свыше 4 тыс. единиц транспорта, 17 компаний-перевозчиков, контролирует более 700 городских транспортных маршрутов, по которым осуществляется порядка 800 тыс. рейсов в месяц, регистрирует в среднем около 5 млн поездок в день.

В Комитете по транспорту Правительства Санкт-Петербурга функционирует единый диспетчерский центр на 55 рабочих мест, оснащенный современным компьютерным оборудованием. Система также поддерживает 450 удаленных рабочих мест, реализованных по технологии «тонкого клиента».

Для жителей и гостей г. Санкт-Петербурга создан и функционирует транспортный интернет-портал transport.orgp.spb.ru, позволяющий видеть местонахождение необходимого транспорта в режиме реального времени и способствующий оптимальному планированию маршрута передвижения по городу.

Российский опыт В мае 2012 г. но итогам I Всероссийского конкурса «Лучшие ИТ-проекты общественного сектора России», проходившего при поддержке Департамента информационных технологий и связи Правительства РФ, автоматизированная система управления городским пассажирским транспортом (АСУ ГПТ), реализованная на базе платформы СКАТ (система комплексной автоматизации транспорта), победила в номинации «Лучший ИТ-проект в сфере управления общественным транспортом». В настоящее время под управлением решений по мониторингу ГПТ на базе СКАТ «живут» два крупнейших города России: Санкт-Петербург и Москва^[12].

Для локального позиционирования с небольшой точностью наиболее перспективным на настоящий момент считается развитие систем определения местоположения подвижного объекта с помощью сотовых систем связи (GSM-позиционирование).

Принцип работы сотовых сетей основан на расположении базовых станций^[13] на местности из условия возможности приема радиосигнала на всей обслуживаемой территории. Связь с мобильным устройством поддерживает базовая станция с наилучшим уровнем сигнала, причем базовая станция может изменяться без перерыва сеанса связи сотового телефона при его перемещении. Для обеспечения качественной связи зоны покрытия базовых станций перекрываются. Это и обеспечивает возможность определения местоположения мобильного устройства. Для этого может использоваться несколько методов.

При редком расположении базовых станций, как правило, можно только определить, к какой станции подключено мобильное устройство, и в этом случае точность определения местоположения будет зависеть от радиуса действия базовой станции. Такая ситуация характерна для загородной местности.

В городских условиях, как правило, базовые станции расположены достаточно плотно, что позволяет принять сигнал с мобильного устройства на нескольких станциях и методом радиопеленгации определить расположение сотового телефона, как это показано на рис. 2.29. Для определения положения мобильного аппарата могут быть использованы три основных параметра радиосигналов: амплитуда, направление прихода сигнала и время задержки.

Амплитуда (уровень) принимаемых сигналов способна характеризовать расстояние между передатчиком и приемником. Однако на практике уровень сигналов мобильного телефона в месте приема зависит от большого числа факторов, что в большинстве случаев не может обеспечить требуемую точность определения места и используется в качестве вспомогательного параметра.

Рис. 2.29. Принцип позиционирования в сотовых сетях.

Направление прихода сигналов может автоматически определяться по различию фаз сигналов на элементах антенны (метод направления прихода сигналов — Angle of Arrival — АОА). Можно также использовать несколько базовых станций, расположенных по соседству. Использование секторных антенн вместо всенаправленных позволяет определить направление прихода сигналов с большей точностью. Пересечение пеленгов из трех (или большего числа) мест обеспечивает (с определенной точностью) определение положения мобильного телефона.

Временные задержки распространения сигнала мобильного устройства абонента должны фиксироваться не менее чем до трех сотовых станций сети относительно их временных шкал, которые синхронизированы между собой. На основе этих измерений рассчитывается расстояние от сотовых станций до места расположения абонента. Как один из вариантов повышения точности позиционирования применяется метод фиксации времени прибытия сигналов с использованием спутниковой синхронизации UL-TOA (Uplink ТО А). Для этого может использоваться система GPS. Все данные через сеть оператора связи поступают в вычислительный центр, где устанавливается местонахождение абонента с точностью вплоть до 125 м.

Если в мобильном устройстве есть приемник космического позиционирования, то интеграция его работы с сотовой сетью позволяет существенно улучшить условия навигации для пользователя. Такой метод определения местоположения сотового абонента получил название А-GPS — Assistant GPS. Обычный приемник GPS вычисляет местоположение начиная с попытки найти первый навигационный спутник, идентифицирует его и определяет его положение. Затем находится следующий и т. д. С каждого спутника загружаются информация, измеренные временные задержки, и только затем вычисляется местоположение данного приемника. Процесс позиционирования может занимать от 40 с до нескольких минут, а также требует прямой видимости по крайней мере трех спутников. Метод Л-GPS объединяет классическую информацию GPS с географическим программным обеспечением и мобильной информацией сети. Сеть указывает мобильному телефону, какие именно спутники следует искать. При этом количество шагов, необходимое для вычисления его местоположения, уменьшается примерно с десяти до трех. Для уменьшения потребления энергии от батареи мобильного телефона данные спутниковых измерений передаются в сеть, и на нее возлагается выполнение необходимых расчетов. Точность позиционирования при использовании данного метода значительно выше, что обусловлено жесткой синхронизацией временных шкал всех элементов системы.

Система А-GPS может эксплуатироваться в двух режимах: online и offline.

Online — основной режим. Инфраструктура сотовой сети снабжает приемник информацией об орбитах спутников, а также вычисляет координаты по принятым от пользователей данным. Для данного режима от оператора сотовой связи требуется плотная область покрытия, мобильным устройством отсылается и принимается значительный объем данных, что может повысить стоимость связи, особенно в роуминге.

Offline — вспомогательный режим, ускоряющий время старта GPSириемника. Приемник А-GPS обновляет журнал, координаты и список видимых спутников. При этом прием сигнала со спутников и определение собственных координат GPS-приемник выполняет самостоятельно.

Законодательство большинства стран обязывает сотовых операторов фиксировать местоположение абонентов при звонках в экстренные службы с определенной точностью. Например, федеральной комиссией по электросвязи США (FCC) разработан набор требований (документ 94—102), предусматривающий, что местоположение любого беспроводного абонента, позвонившего по телефону службы спасения 911, могло быть не менее чем в 67% случаев определено с погрешностью не более 125 м, а для мобильных устройств с А-GPS — 50 м. Столь жесткие требования обусловлены тем, что многие из звонящих не знают своего точного местоположения и их отыскание занимает большое количество времени, доходящее до нескольких часов. А в некоторых случаях точное знание местонахождения абонентов, находящихся в критическом состоянии, является буквально вопросом жизни и смерти.

Практическое применение

Сотовая сеть «МегаФон»^[14] предлагает несколько вариантов тарифных планов для определения местоположения сотового телефона, которые можно использовать в ЛТО для позиционирования ПС.

Услуга «Радар» позволяет отслеживать местоположение до пяти мобильных устройств. Координаты искомого абонента могут пересылаться в виде текстовых или мультимедийных сообщений по запросу или отображаться на сайте оператора «МегаФон». Для получения доступа к расширенному функционалу услуги (построению маршрутов (треков) перемещения и фиксации входа/выхода абонентов из заданной географической зоны) можно воспользоваться дополнительной опцией «Радар+», а установка на мобильные устройства программы «МегаФон Трекер» позволит существенно повысить точность позиционирования.

Услуга «Навигатор» не ограничивает количество мобильных устройств, подключенных к сети «МегаФон», местоположение которых необходимо определить.

• [1] URL: http://glonass-iac.ru/
• [2] URL: http://www.esa.int/Our_Activities/Navigation/The_future_-_Galileo/What_is_Galileo
• [3] URL: http://en.beidou.gov.cn/
• [4] URL: http://www.inmarsat.coin/service/isatdata-pro/
• [5] URL: http://www.marsat.ru/activities/satelliteequipment/gosudarstvennye-struktury/
• [6] URL: https://www.iridium.com/About/IndustryLeadership/M2M.aspx
• [7] URL: http://www.orbcomm.com/industries/transportation-distribution
• [8] URL: http://www.omnicomm.ru
• [9] URL: http://m2m-t.com/
• [10] URL: http://www.lorry.com/
• [11] URL: http://www.csbi.ru/
• [12] URL: http://controlcngrussia.com/otraslcvyc-rcsheniya/gorodskoj-transport-pod-kon-trolem-skat/
• [13] Базовая станция — комплекс радиопередающей аппаратуры (ретрансляторы, приемопередатчики), осуществляющий связь с конечным абонентским устройством — сотовымтелефоном. Одна базовая станция стандарта GSM обычно способна поддерживать до 12 передатчиков, а каждый передатчик способен одновременно поддерживать связь с восемьюобщающимися абонентами. Комплекс расположенных рядом базовых станций образует соту. Базовые станции соединены с коммутатором сотовой сети, который обеспечивает соединение абонентов.
• [14] URL: http://www.megafon.ru